[发明专利]一种淀粉的接枝改性方法、接枝改性淀粉及在可降解塑料中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种淀粉的接枝改性方法，尤其涉及一种应用在可降解塑料中的 烯基酯接枝改性淀粉。

背景技术

通用塑料因其具有重量轻、机械性能良好并且具有耐水、耐化学腐蚀和外形 美观、制造及安装方便及价格低廉等特点，迅速替代了常规材料，被广泛应用于 国民经济各个部门。然而塑料给人们带来文明的同时其弊端也体现出来，尤其是 带来了环境污染的危害。地膜、垃圾袋、购物袋、餐具、食品包装和工业包装材 料等一次性塑料废弃物污染水资源、土壤和空气，并且危及禽畜及野生动物，给 地球生态环境带来了沉重负担。另外，常规塑料的来源都是石油和煤炭等不可再 生资源，全世界目前已探明的可用石油资源已经不足为人类使用50年，而煤炭 的使用量也不超过100年，世界能源正面临着极大的危机，一旦这些能源耗竭， 将对目前的高分子工业有毁灭性打击。

针对与环境污染和能源紧缺问题，国内外学者逐渐将研究方向转到可生物降 解塑料作为常规塑料的代替品。生物降解塑料除了具备常规塑料良好的机械性能 外，更能够在自然环境中，在短时间内被微生物降解为二氧化碳和水，不会对环 境造成任何污染。

生物可降解塑料中，天然高分子淀粉材料是国内外研究的热点。淀粉是植物 经光合作用而形成的碳水化合物，是地球上第二大天然高分子，产量仅次于纤维 素。淀粉是由单一类型的糖单元组成的多糖，依靠植物体天然合成，一般由直链 淀粉和支链淀粉组成。

淀粉接枝共聚降解材料是用完全降解的生物质作为反应原料，如淀粉等，再 采用一定的化学手段、生物质塑料合成技术等方法，添加所需要的化学品，制备 出与普通塑料相似、性能上优于普通塑料的生物型降解塑料。该生物降解塑料有 很多优越性能，可作为普通塑料的代替品，这样就可以解决长年来因普通塑料带 给我们的困扰。生物降解塑料可以在自然环境下降解，生成二氧化碳和水，减少 环境残留物，同时它仍然保持普通塑料的特性，在力学性能方面基本不变。中国 专利CN101948557A公开了一种接枝变性淀粉的制备方法，该方法中需要在氮 气环境中制备，条件比较苛刻。

发明内容

本发明为解决现有技术中的上述问题提出的。

本发明提供了一种淀粉的接枝改性方法及接枝改性淀粉，所述接枝改性淀粉 与塑料之间的相容性好，力学性能优越。

本发明还提供了一种烯基酯接枝改性淀粉在可降解塑料中的应用。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的第一个方面是提供一种淀粉的接枝改性方法，包括如下步骤：

步骤1：将水、淀粉混合成淀粉乳液，糊化30-60分钟；

步骤2：将糊化产物加热至反应温度40-80℃，加入引发剂、烯基酯类单体， 反应2-8小时，即得到烯基酯接枝改性淀粉。

优选地，步骤2中反应结束后将反应产物在60℃烘箱中干燥。

优选地，上述方法步骤中各组分的重量份数为：

优选地，所述淀粉为马铃薯淀粉、玉米淀粉、豌豆淀粉、红薯淀粉中任意一 种或多种，更优选为马铃薯淀粉。

优选地，所述烯基酯类单体为乙烯基酯类单体，更优选为醋酸乙烯酯。

优选地，所述引发剂为过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈、过氧化二异丙苯、过 硫酸铵、硝酸铈铵、双氧水中任意一种或多种。

优选地，所述步骤1中的淀粉乳液的pH值为2.0-6.0。

优选地，所述方法还包括：

步骤3、将步骤2得到的烯基酯接枝改性淀粉进行分析提纯，用丙酮作为溶 剂，在索氏抽提器中抽提48小时，完全除去均聚醋酸乙烯酯，将抽提物干燥至 恒重，即得到纯接枝共聚物。

本发明的第二个方面是提供一种接枝改性淀粉，所述接枝改性淀粉由上述的 方法制备。所述接枝改性淀粉共混于塑料中制得可降解塑料。

本发明的第三个方面是提供一种接枝改性淀粉在可降解塑料中的应用。